晶闸管多功能实验板的功能与应用

晶闸管多功能实验板的功能与应用

一、晶闸管多功能实验板的功能及应用(论文文献综述)

李永皓[1](2021)在《基于PCB埋入封装的SiC功率模块和应用研究》文中认为SiC功率器件逐渐走向成熟,但其主流封装技术仍采用铝线键合式封装,发展相对滞后,成为制约SiC功率器件发挥应有性能的瓶颈,为充分发挥SiC功率器件的高频、高温特性,开发新的封装技术并进行应用十分重要。当前,国内外研究了诸多新型封装技术。因具有轻、薄、小型化等额外优点,PCB埋入式封装成为一种极具潜力的SiC功率器件封装技术。然而,目前PCB埋入式封装多采用非对称结构设计,且模块封装结构和端子接口不统一。本论文开发了一种扇出型PCB埋入SiC功率模块,并进行了电气特性测试和应用研究,具体如下:由于半桥模块是电力电子变流器最基本的单元,本文设计了一种PCB埋入SiC MOSFET功率半桥模块,对此进行了芯片选型、材料选型、互连层设计、寄生电感分析和封装工艺开发。研究显示设计的PCB埋入式SiC功率模块的寄生电感最大值为1.24n H,和TO-247分立式SiC器件相比漏极寄生电感减小85.8%。电气静态特性方面,将仿真分析的寄生电感导入PSpice仿真电路中进行直流扫描分析,并实验验证了PCB埋入SiC功率模块的静态特性。研究显示在相同驱动电压和相同漏源极电压下PCB埋入式SiC功率模块的正向导通电流比SiC功率裸片平均小5A。当Vgs>10V时,PCB埋入式SiC功率模块所需的驱动电压比SiC裸片平均大2V,阈值电压与SiC裸片相同。动态特性方面,首先建立考虑寄生电感的开关特性数学模型,并将仿真分析的寄生电感导入到PSpice中进行瞬态开关波形分析,然后搭建双脉冲测试平台对理论模型和仿真进行实验验证。得益于较低的寄生电感,在典型的600V母线电压下,相对于TO-247分立式SiC MOSFET,PCB埋入式SiC功率模块电压过冲减小3V(50%),电压变化速率增大33.3%,电流变化速率增大5%,开通损耗减小10%,关断损耗减小36%。模块应用方面,将PCB埋入式SiC功率模块应用到Boost光伏功率优化器电路,实现了60V转120V的电压转换功能和最大功率点追踪(MPPT)功能,Boost电路峰值效率为90.89%,MPPT效率为99.59%。最后,在研究电气特性的基础上提出了PCB埋入式封装结构优化设计方法,为后续埋入式封装模块设计提供指导。研究显示可选用长的漏极互连层线路以平衡芯片的开通损耗和电流应力,模块的电极要分布在外侧从而便于应用时的驱动回路布局。在驱动参数选择方面,要根据实际工况下的开关特性测试在器件应力和开关损耗之间选择折中值。

朱赛宇[2](2020)在《微秒脉冲叠加恒定直流的高压复合电源设计》文中提出近年来,人们发现等离子体应用在生物、医疗、能源、材料等领域具备某些区别于传统物理化学所独有的优势,因此有关等离子体的产生和应用受到了国内外研究学者的深入研究,而脉冲电源作为一种产生等离子体的优质激励电源逐渐得到了学者们的关注。本论文设计了一种以STM32F103单片机芯片作为控制电路的核心器件、主电路为整流滤波、全桥式逆变及升压变压器结合倍压整流电路,自耦变压器、驱动电路构成所设计的脉冲叠加直流高压电源。该电源输入端接上220V/50Hz的市电,经过EMI滤波后分成两路,一路经整流滤波、全桥逆变、高频变压器升压、高压硅堆整流后得到幅值频率皆可调的高压脉冲,另一路经自耦变压器改变电压幅值、PQ型变压器升压,4阶倍压整流电路整流后得到幅值可调的高压直流。最后经串联叠加后将高压脉冲叠加可调高压直流得到叠加后的叠加波形作用于负载。通过这种脉冲叠加直流的脉冲电源设计方案可显着降低电源内部元器件对耐压绝缘的要求和变压器的绕组匝数,从而在相同的幅值下降低设计成本,使脉冲电源输出稳定可靠。最后通过设计方案理论论证、建立Matlab/Simulink仿真模型仿真预测、以及实物制作的电源样机实验验证来证实了该方案的可行性本文所设计的脉冲叠加直流高压电源其电压幅值为10k V,频率在100-10k Hz内可调,占空比在0.1-0.5内可调,实验测试中分别对控制电路、全桥式逆变电路、高频升压变压器、4阶倍压整流电路等进行波形的采集和分析验证,各个电路模块设计及实物符合设计要求。波形稳定,满足放电等离子体对电源的需求。图[48]表[5]参[68]

王桂芳,程上方,王进仕,种道彤,赵媛媛[3](2020)在《自动控制原理实验教学改革与建设》文中研究表明针对自动控制原理实验教学现状及改革的必要性,以实验教学平台的设计和建设为切入点,对实验教学内容和教学方式进行改革,提出了课内实验、开放性实验和课外实训相结合的教学机制。实验教学改革与实践表明,通过改革创新实验教学,不仅促进了学生对自动控制原理基本理论的系统性学习,而且进一步提高了学生独立思考、创新研究和知识综合运用的能力。

杨成[4](2020)在《高精度的程控直流稳压电源的设计》文中提出随着人类的科技进步与技术的发展,精密的电子电力测量技术也在不断地发展,越来越多的科研环境、生产环境对供电设备的精度和效率提出了更高的要求。而当前这些高精度仪器主要依赖于海外进口,国内的研究和生产水平与国外同类产品仍具有一定的差距。为此本文设计了高精度的程控直流稳压电源,以此来提升国产化的竞争力,做出新的突破。通过对国内外直流电压源产品进行对比分析,针对国内产品的不足,本文提出了可实现的解决方案,基于实际应用背景,为实现电源系统功能需求,首先对其整体实现结构及路线进行方案确定,硬件上采用主控模块+电源模块+回读测量模块的模块化结构,软件上采用上位机+下位机的可分离式结构,最后通过接口及相应的接口协议将各模块连接成一整个系统,实现高精度,高稳定的可程控的直流稳压电源系统。主要内容如下:(1)主控模块采用ARM+FPGA+MCU控制方式:ARM主要用于命令的收发,信号获取和处理,数据校准与滤波;FPGA控制DAC程控输出、控制ADC采集以及实现可靠的数字逻辑转换与时钟输出;单片机作为辅助控制扩展接口,协助ARM和FPGA完成部分控制功能,保证整个系统的稳定。(2)电源模块采用开关稳压+线性稳压的二级稳压结构,开关稳压作为前级结构主要实现交直流的转换以及直流电源的初步稳压,线性稳压模块作为后级结构主要对前级输出电压进一步滤除纹波、功率放大以及回馈稳压,以实现可程控输出高精度稳压直流信号。(3)测量模块使用差分模拟通道的调理电路设计方案和高精度A/D转换器电路设计,采用集成多通道的Σ-Δ类芯片实现高精度的测量要求,满足输出回采显示以及外部信号的高精度可靠测量。(4)软件系统下位机软件设计主要是满足驱动其他模块,满足上位机及各模块之间的数据通信,控制电源模块和回读测量模块的软件控制、数据滤波、误差校准等行为。上位机软件实现电源模块的输出程控以及测量系统的数据实时显示。(5)为验证设计结果的稳定性及精度,最终根据功能模块的仿真测试及搭建平台实验验证结果进行分析,观察各项仿真结果及测试指标均满足其性能要求。

谭清月[5](2020)在《脉冲电子束源控制系统的研究与设计》文中研究指明脉冲电子束具有能量密度大、反射率低、效率高、加热冷却速度快等特点,广泛应用于材料表面改性领域。针对材料表面改性电子束装置高压放电时控制电路易受强电磁干扰、绝缘易损坏,以及磁场、阳极、阴极时序控制等问题,提出一种稳定性更高、低频重复放电故障率更低、控制更加简单的脉冲电子束源及其时序放电控制系统。在对电子束中脉冲成形网络理论分析后,结合国内外脉冲电子束源的设计经验,提出了基于无线射频通讯与光纤通讯结合的电子束主控系统,对核心芯片外围电路和光电转换电路进行详细设计,并给出了时序放电控制程序的软件流程。对脉冲成形网络中放电开关——晶闸管的触发驱动电路进行了理论分析和硬件计算,经仿真和实验验证,该触发驱动电路能可靠、快速触发控制系统中的大功率KK快速晶闸管导通。根据材料表面改性脉冲电子束源的要求,结合开关电源的基础理论,设计了给磁场、阳极、阴极触发的脉冲成形线供电的高压直流辅助电源,该电源采用TPS28225作为PWM控制器,半桥逆变、全桥整流的DC-DC升压结构,输出最高2kV的直流高压,为储能电容充电。电源输出端设计了由压敏电阻、超快恢复二极管和高功率限流电阻组成的反向高压抑制电路,杜绝了脉冲高压对电源和控制系统的危害。为降低电子束源的电磁干扰,从来源、传播两方面进行了分析。利用基于有限积分法的电磁场模拟软件分析束源在强电脉冲下的电磁场分布,得出脉冲磁场对束源的影响。结果表明,电子束源控制系统受到的干扰,不仅来自电源本身的高频信号干扰,还有电子束工作腔内的各种放电经放电回路等通道或其它介质对控制系统产生的影响,然后从硬件和软件两方面考虑了电磁干扰的抑制措施。对本文设计的脉冲电子束源控制系统采取了仿真与实物结合的方式验证,证明了设计的合理;设计的高压直流辅助开关电源结构紧凑,使用方便。基本满足材料改性强流脉冲电子束装备的性能需求,对进一步开发功率密度更高、透入深度更大的脉冲电子束装备具有较大参考价值。

王鹏[6](2019)在《一种抗辐射加固CAN总线收发器的设计与实现》文中研究表明近年来,随着我国空间技术的快速发展,各种电子设备已经广泛用于我国人造卫星、运载火箭、航天器等装备中。电子设备中的元器件不可避免的会处于空间辐射的环境中,各种辐射效应会对元器件的性能产生不同的影响,对电子设备在辐射环境的长期工作可靠性产生极大危害,因此,抗辐射元器件的研制对空间技术的发展具有至关重要的作用。由于抗辐射元器件在军事方面的敏感性,国际上对中国长期采取技术封锁和产品禁运的限制政策,实现宇航用关键元器件技术的国产化对我国航天事业的发展具有重大的意义。而CAN总线又是卫星等空间电子设备中常用的现场总线,研制出具有抗辐射加固性能的CAN总线收发器具有广泛的应用价值。本文正是基于上述背景,根据专业要求,结合工作实践,选取这一课题进行研究。本文对空间CAN总线系统应用中的核心芯片—抗辐射加固CAN总线收发器芯片进行设计与实现,目的为设计一款符合ISO11898标准的高速低功耗的抗辐射CAN总线收发器芯片。CAN收发器芯片是连接协议控制器和物理总线的关键器件,本质就是将总线上的差分信号,经过接收器转换成串行数字信号发送到控制器,同时,将控制器的数字信号转换为差分信号发送到物理总线上,即实现电平转换功能。芯片的整体结构主要包括发送器、接收器核心功能模块以及温度保护、显性超时保护、唤醒功能等可靠性模块,保证器件工作时的可靠性。利用Cadence对各功能模块进行仿真验证,参数达到设计要求。在抗辐射设计方面,通过抗辐射性能仿真、版图抗辐射加固设计等措施,对器件抗总剂量辐射和单粒子辐射进行加固设计,以满足器件在空间应用环境工作的可靠性。同时,基于国内1μm BCD工艺完成器件工艺流片,完成积木式定制测试系统开发和辐照系统开发,完成全参数测试及抗辐照能力摸底,收发器工作频率可达1Mbps,显性、隐性输出电平满足CAN总线协议的要求,抗总剂量辐射能力摸底达到50krad(Si),抗单粒子锁定(SEL)能力激光等效摸底达到37MeV·cm2/mg,摸底结果满足设计要求,实现小批量供货。本文的研究对于CAN总线在空间的广泛应用提供了有力的支撑,填补我国抗辐射CAN总线收发器的空白,具有重大的现实意义和应用价值。

徐帅[7](2018)在《新型混合多电平变流器拓扑、故障诊断与容错控制研究》文中认为多电平变流器因其具有输出电压谐波含量低、较低的器件电压应力和系统EMI小等优点而备受研究者们青睐,并被应用于高压电机变频调速、高压直流输电、柔性交流输电、可再生能源发电等领域。目前广泛采用的多电平变流器拓扑主要有三种:级联型、二极管中点钳位型和飞跨电容型。但是,现有传统多电平拓扑都存在一定的局限性。随着多电平变流器的应用越来越广泛,如何能进一步简化其结构,减少使用的功率开关器件,降低其体积与成本也越来越受到重视,而且随着功率半导体器件技术的发展,如何充分利用开关速度较快但耐压较低的器件和耐压值较高但开关频率较低的器件各自的优点,使系统结构更加优化也受到广泛关注。然而随着电平数的增多,功率开关器件数量急剧增加,电路拓扑和控制的复杂度也随之增加,从而使变流器系统可靠性降低。可靠性已成为衡量变流器性能指标如功率密度、效率及输出电能质量等的另一个重要标准。采用容错技术是提高变流器系统可靠性的主要途径之一。多电平变流器本身具备一定的冗余能力,即通过降低电压电平数和输出功率的途径可释放部分冗余资源,从而保证系统在故障下仍具备容错运行的能力。基于以上两个方面,本论文从多电平变流器拓扑结构的优化及利用容错技术提高其可靠性展开研究。主要从新型混合多电平变流器拓扑结构、控制策略、故障诊断与容错控制方法展开系统深入的研究。论文主要研究内容包括以下几个方面:研究了混合型多电平变流器拓扑的演变方法,用以推导得到各种传统的或新型多电平变流器拓1.研究了混合型多电平变流器拓扑的演变方法,用以推导得到各种传统的或新型多电平变流器拓扑。基于多电平单元拓扑串-并/并-串的思想,分别提出了三种混合型多电平变流器拓扑的演变方法,并推广得到了任意电平的一般性拓扑结构。针对混合有源箝位型多电平变流器和混合堆叠式多电平变流器,分别研究了变流器的开关状态和运行原理,并在器件使用数量、器件电压应力、功率损耗等性能方面进行了综合分析。2.研究了多电平变流器的数学建模,对T型三电平并网变流器系统分别建立了高频开关函数模型和低频状态平均值模型。针对基于飞跨电容的多电平变流器建立了通用性数学模型。通过仿真和实验验证了所建数学模型的准确性。3.研究了混合多电平变流器的调制和控制策略,基于多载波脉宽调制方法,提出了改进的混合多载波调制方法。在此基础上分析了中点电容电压和飞跨电容电压的平衡机理,并提出了三种不同的有源电容电压平衡控制方法。仿真和实验结果验证了混合调制和电压平衡控制的有效性。4.研究了混合多电平变流器的模型预测控制策略,建立了混合多电平变流器系统离散时间数学模型,用以获得变流器控制量的预测模型。结合混合有源钳位多电平变流器拓扑的特点,提出了一种不同电容电压参考的模型预测控制方法,实验结果验证了模型预测控制策略的有效性。5.研究了多电平变流器的故障诊断和容错控制策略。提出了一种容错型三相四桥臂T型三电平变流器拓扑,并提出了相应的故障隔离、故障定位和容错控制方法。针对T型混合有源钳位多电平变流器开关管的开路故障,分析了开关管故障对输出电压电平、开关状态切换和电容电压状态的影响。通过各种故障波形的特征分析,提出了开关管的开路故障分类和故障定位的规则,并提出了基于冗余开关状态选择的容错控制方法。仿真和实验结果验证了故障诊断和容错控制方法的有效性。6.搭建了基于d SPACE为核心控制器的多电平变流器系统实验平台。针对混合有源箝位型多电平变流器,设计、研制了高集成度的三相变流器实验样机,编写了控制系统软件程序,用于验证本论文所提出的多电平变流器的调制和控制策略、故障诊断及容错控制方法。

王刚[8](2015)在《基于DSP的分级变频软起动器的研究》文中研究表明异步电动机软起动的研究,是近年来人们对电动机起动研究的一个重要方面。由于传统的软起动是将晶闸管触发角的大小按一定的规律去改变,以此去减小电动机的输入电压,将电动机的起动电流以及起动转矩同时降低,从而无法实现重载起动。虽然变频器对于电动机的起动效果好,但是由于其成本投入大,仅用于电动机的起动是不经济的。针对以上出现的问题,本文利用晶闸管斩波技术,采用了一种新方案,即分级变频软起动技术。在不增加成本的情况下,通过对工频半波的通断控制,达到改变电压和频率的目的,满足电动机对起动电流和起动转矩的要求。本文以分级变频理论为依据,通过对各级子频率进行数学分析找出子频率与原始信号相位角之间的关系。并且通过对理论以及仿真的研究,计算出了能使电动机达到最大电磁转矩的最优触发角和最佳的相位角组合。本文的分级变频软起动形式提出分四级起动,并且能够保证在各个子频率下都可以是最优的正序电压组合和实现启动转矩最大化。通过对电动机在软起动调压过程中产生电流振荡的分析,并且为了使在起动中电磁转矩和电流脉动得到抑制,我们提出了电动机分级变频软起动控制器中在二分频到工频期间实施电动机功率因数角闭环控制的观点。通过分级变频软起动器的建模和仿真实验,并与传统软起动方式进行对比,验证了分级变频软起动在重载起动方面所具有的优势。根据理论的分析和仿真结果,研制了分级变频软起动器实验样机,实验结果表明,分级变频软起动器可以减小起动电流,增大起动转矩,而且其控制效果好,验证了设计电路的正确性和可实施性。

吴健颖[9](2015)在《单逆变桥同步双频感应加热电源的数字化逆变控制》文中研究表明感应加热是利用电磁感应原理,使得金属工件在通以交流的感应线圈中产生涡流从而自身表面发热升温,达到对工件加热的目的。感应加热技术自20世纪初应用于工业生产以来,以其低能耗、高效率、清洁程度好、自动化程度高等优点在我国的各个行业里得到了广泛的应用。随着电力半导体器件、电路拓扑结构以及微处理器技术的迅速发展,感应加热技术不断向大容量、高效率和智能化方向发展,目前工业领域中广泛应用的感应加热装置多采用模拟控制,由于其系统具有可靠性低、拓展性弱的缺点,因此具有较高可靠性的全数字式控制方式成为感应加热领域一个重要的研究方向,为此本文在单逆变桥双频感应加热结构的电源基础上,研究了其数字化逆变的控制策略和方法。本文首先介绍了感应加热的基本原理和应用领域,阐述了感应加热电源的发展现状和未来的发展方向,并分析了单逆变桥双频感应加热结构的工作原理和工作特性,确定了本文研究同步双频感应加热数字化逆变控制的内容和目的。针对传统模拟电路控制的缺点,本文设计了基于FPGA的全数字化逆变控制方式,确立了以数字锁相环和数字SPWM为核心的逆变主控制电路,详细分析了数字锁相环的构成及各个模块的设计方式和原理,研究了正弦脉冲调制中数字波形发生器、比较器和死区时延的设计原理,最终形成了在复合谐振电路基础上进行双频频率跟踪的控制策略。在理论分析的基础上,文中应用Verilog HDL软件语言在Quartus II仿真平台上对数字锁相环和数字SPWM进行了底层模块设计与仿真验证,通过仿真波形验证了锁相环和SPWM设计方法的正确性。同时,在现有的MOSFET高频感应加热电源样机实验平台上,搭建了同步双频感应加热的开环电路和闭环电路,分析和讨论了实验结果,验证了数字化逆变控制的可行性。最后,从理论研究、仿真分析、实验验证三个方面对单逆变桥同步双频感应加热电源的数字化逆变控制策略进行了总结和讨论,针对数字化逆变控制模块设计中存在的逆变工作频率跟踪精度不够的问题进行了说明,也对未来研究中可改进的方面进行了探讨。

朱贵辽[10](2015)在《TSC的无冲击动态控制研究》文中进行了进一步梳理随着国家经济发展,用电负荷急增,用电负荷越来复杂,无功功率的需要也增加。因此越来越多的无功补偿装置应用到电网中,晶闸管投切电容器(TSC)作为一种静止无功补偿装置,在低压用户端的应用越来越普遍。该装置由于采用晶闸管作为开关,可精确控制其导通时刻,响应速度快。但在实际应用中,使用成本高,且如果晶闸管投入时间不精确则会造成大的冲击电流。在快速重复投切过程中,会出现晶闸管闭锁等问题。针对这些问题,作者对无功补偿原理进行研究,尤其是对TSC主电路的研究。文章首先分析了无功补偿原理以及发展过程,然后通过建立TSC数学模型,分析了晶闸管投入电容器的投入和关断过程。着重分析三相共补型TSC的投切过程对晶闸管投切时刻要求,以及投切过程中电容器和晶闸管两端电压。并通过理论分析在快速重复投切过程中,晶闸管出现闭锁问题的原因。通过仿真验证了TSC投切过程中电容器和晶闸管两端的电压情况,以及晶闸管导通时刻,做到晶闸管电压过零时投入电容器,并仿真验证了晶闸管出现闭锁问题的现象,并提出解决方案。随后结合ADuC7026和单片机设计了一套低压无功补偿装置,该装置的控制器采用双CPU,利用ADuC7026来实现系统数据的采集以及计算,通过单片机来实现数据的显示、键盘控制等功能。文中详细介绍了各个硬件电路模块的实现方法,包括数据采集电路、同步信号电路、过零电路、通信电路等主要电路,以及用C语言实现的系统整体软件设计方法。最后,通过实验验证了各个电路设计的合理性,使得电容器在晶闸管电压过零处投入时,做到对冲击电流的抑制,并且对投切过程中出现的晶闸管闭锁问题进行验证。

二、晶闸管多功能实验板的功能及应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、晶闸管多功能实验板的功能及应用(论文提纲范文)

(1)基于PCB埋入封装的SiC功率模块和应用研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 SiC材料特性
        1.1.2 SiC功率器件
        1.1.3 主流封装技术
        1.1.4 主流封装技术现存问题
    1.2 新型封装技术
        1.2.1 3D封装
        1.2.2 混合封装
        1.2.3 压接式封装
        1.2.4 PCB埋入封装
    1.3 新型封装技术面临的挑战
    1.4 本文选题意义与主要研究内容
第二章 扇出型PCB埋入式SiC功率模块设计
    2.1 结构设计
        2.1.1 系统概述
        2.1.2 拓扑选型
        2.1.3 芯片选型
        2.1.4 互连层设计
    2.2 寄生电感分析
    2.3 基板材料选型
    2.4 封装工艺
    2.5 本章小结
第三章 扇出型PCB埋入式SiC功率模块的电气特性
    3.1 静态特性
        3.1.1 静态特性对比
        3.1.2 实验表征
    3.2 开关特性数学模型
    3.3 开关特性仿真和实验验证
        3.3.1 双脉冲测试拓扑设计
        3.3.2 开关特性仿真
        3.3.3 双脉冲实验电路设计
        3.3.4 开关特性实验分析
    3.4 本章小结
第四章 Boost电路应用和PCB埋入式封装结构优化设计
    4.1 Boost电路应用
        4.1.1 电路设计
        4.1.2 开环性能
        4.1.3 闭环性能
    4.2 埋入式SiC功率模块封装结构优化设计
        4.2.1 封装参数对寄生电感的影响
        4.2.2 寄生电感对开关特性的影响
        4.2.3 PCB埋入式SiC功率模块优化封装结构
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(2)微秒脉冲叠加恒定直流的高压复合电源设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
2 电源总体方案及主电路设计
    2.1 电源总体方案设计
        2.1.1 复合电源参数指标
        2.1.2 复合电源总体架构
    2.2 直流部分硬件电路设计
        2.2.1 EMI滤波电路
        2.2.2 自耦变压器电路
        2.2.3 倍压整流电路
    2.3 脉冲部分硬件电路设计
        2.3.1 整流滤波电路
        2.3.2 驱动电路
        2.3.3 全桥逆变电路
        2.3.4 升压变压器的设计
    2.4 本章小结
3 复合电源控制部分设计
    3.1 控制电路总体方案设计
    3.2 控制电路设计选择
        3.2.1 UC2525外围控制电路设计
        3.2.2 STM32F103接口控制电路设计
    3.3 控制电路功能设计
        3.3.1 控制电路程序设计
        3.3.2 脉宽及频率调节模块
        3.3.3 过流检测模块
        3.3.4 温度检测模块
    3.4 辅助电源设计
    3.5 控制模块实验测试
    3.6 本章小结
4 电源测试及结果分析
    4.1 仿真模型及波形
    4.2 脉冲电源实物测试
    4.3 脉冲电源波形采集
        4.3.1 EMI滤波及整流波形
        4.3.2 驱动电路波形
        4.3.3 逆变电路波形
        4.3.4 T_1变压器副边及高压硅堆整流波形
        4.3.5 倍压整流及叠加波形
        4.3.6 不同频率及占空比下的叠加波形
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(3)自动控制原理实验教学改革与建设(论文提纲范文)

1 实验教学现状及改革的必要性
2 实验教学平台设计与建设
    2.1 硬件系统建设
    2.2 软件系统建设
3 实验教学内容及方式的改革
    3.1 课内实验教学
    3.2 开放性实验教学
    3.3 课外实训教学
4 实验教学改革与建设的效果
5 结语

(4)高精度的程控直流稳压电源的设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外发展状况
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内外研究趋势
    1.3 研究内容及主要任务
    1.4 本文结构安排
第二章 系统总体方案设计
    2.1 程控直流稳压电源系统介绍
    2.2 需求分析
        2.2.1 功能需求
        2.2.2 性能需求
    2.3 系统整体结构方案选择
    2.4 系统方案重难点分析
    2.5 硬件总体方案
    2.6 软件总体方案
    2.7 本章小结
第三章 硬件系统设计
    3.1 开关电源电路设计
        3.1.1 EMI滤波电路
        3.1.2 整流滤波电路
        3.1.3 功率变换电路
        3.1.4 PWM调制
    3.2 线性稳压电路设计
        3.2.1 功率放大
        3.2.2 档位切换电路
        3.2.3 反馈回路
        3.2.4 DAC电路设计
    3.3 电路保护及散热
    3.4 数据回采及测量电路
        3.4.1 调理电路
        3.4.2 ADC电路设计
    3.5 多核主控系统电路设计
        3.5.1 ARM控制电路
        3.5.2 FPGA控制电路
        3.5.3 单片机控制电路
        3.5.4 多核控制
    3.6 显控平台
    3.7 外部扩展及接口电路
    3.8 本章小结
第四章 系统逻辑与软件设计
    4.1 整体软件结构方案
    4.2 主控程序分析
    4.3 稳压源模块软件
        4.3.1 数模转换逻辑分析
        4.3.2 SPI传输
    4.4 回读测量模块逻辑分析
        4.4.1 模数转换逻辑分析
    4.5 串口通讯程序
    4.6 数字校准分析
    4.7 上位机通讯程序分析
    4.8 本章小结
第五章 电路仿真与系统测试
    5.1 电源模块测试仿真
        5.1.1 EMI滤波电路仿真
        5.1.2 整流滤波电路仿真
        5.1.3 功率放大电路仿真
    5.2 测量模块测试仿真
        5.2.1 调理通道测试
    5.3 系统数据性能测试
        5.3.1 测试环境与设备
        5.3.2 电源输出稳定度测试
        5.3.3 电源输出精确度测试
        5.3.4 测量稳定度测试
        5.3.5 测量精度测试
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻硕期间取得的研究成果

(5)脉冲电子束源控制系统的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 脉冲电子束装备研究现状
    1.3 脉冲电子束源控制系统研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 脉冲电子束源主控系统设计
    2.1 脉冲电子束工作原理
    2.2 控制系统体系结构初步设计
    2.3 脉冲成形网络分析与设计
        2.3.1 脉冲电子束源成形网络设计
        2.3.2 脉冲成形网络仿真分析
    2.4 脉冲电子束源核心控制平台
        2.4.1 核心芯片的选择
        2.4.2 外围电路
    2.5 光纤控制电路
    2.6 时序触发控制电路设计
        2.6.1 晶闸管触发驱动电路设计
        2.6.2 电路仿真
        2.6.3 硬件计算
    2.7 脉冲电子束时序放电控制
        2.7.1 电子束照射过程控制
        2.7.2 放电过程控制
    2.8 本章小结
3 高压直流辅助电源设计
    3.1 高压电源拓扑结构分析与设计
    3.2 PWM控制电路
    3.3 逆变电路设计
        3.3.1 半桥逆变
        3.3.2 MOSFET过流保护
        3.3.3 MOSFET开关过程中的过电压
    3.4 高压电源升压变压器
        3.4.1 输出容量分析
        3.4.2 绝缘问题
        3.4.3 磁芯选择
    3.5 全桥整流电路设计
    3.6 脉冲电源的数据采集电路
        3.6.1 输出电压检测
        3.6.2 输出电流检测
    3.7 本章小结
4 脉冲电子束源电磁干扰分析与防护
    4.1 电子枪电磁环境研究
    4.2 脉冲电源与放电的影响
    4.3 防电磁干扰设计
        4.3.1 硬件电路抗干扰
        4.3.2 软件抗干扰
    4.4 本章小结
5 系统测试
    5.1 触发电路的测试
        5.1.1 晶闸管触发驱动电路PCB板制作
        5.1.2 电路输出测试
    5.2 脉冲高压电源的测试
        5.2.1 核心控制板与电源主电路板
        5.2.2 高压电源放电测试
    5.3 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

(6)一种抗辐射加固CAN总线收发器的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题应用背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究工作
    1.4 论文组织结构
第二章 CAN总线系统和CAN总线收发器
    2.1 CAN总线系统
        2.1.1 CAN总线及其节点构成
        2.1.2 CAN总线特点
        2.1.3 CAN总线电平定义
    2.2 CAN总线收发器
        2.2.1 CAN总线收发器结构
        2.2.2 CAN总线收发器工作原理
    2.3 CAN总线收发器在CAN总线系统中的应用
    2.4 本章小结
第三章 CAN总线收发器功能模块设计
    3.1 基准电压源的设计
    3.2 发送器电路设计
        3.2.1 输出级模块设计
        3.2.2 驱动电路设计
        3.2.3 斜率控制电路
    3.3 接收器电路设计
        3.3.1 迟滞比较器的设计
    3.4 过温保护电路设计
        3.4.1 传统的过温保护电路
        3.4.2 带迟滞功能的过温保护电路
    3.5 唤醒模块电路设计
    3.6 显性超时保护模块电路设计
    3.7 ESD保护单元设计
        3.7.1 高压端口ESD设计
        3.7.2 低压端口ESD设计
        3.7.3 电源、地ESD设计
    3.8 整体仿真验证
    3.9 本章小结
第四章 CAN总线收发器抗辐射加固设计
    4.1 空间辐射环境对集成电路的影响
    4.2 抗总剂量辐射加固设计
        4.2.1 总剂量辐射对器件的影响
        4.2.2 抗辐射器件的选择
        4.2.3 总剂量效应的仿真分析
        4.2.4 抗总剂量辐射版图加固设计
    4.3 抗单粒子辐射加固设计
    4.4 本章小结
第五章 工艺实现及测试验证
    5.1 集成电路版图设计概述
    5.2 版图的整体布局
        5.2.1 芯片PAD定义
        5.2.2 芯片整体布局设计
    5.3 版图设计
    5.4 版图验证
    5.5 基于积木式专用测试平台
    5.6 辐射试验系统开发
    5.7 测试与试验结果
        5.7.1 电参数测试结果
        5.7.2 辐照实验结果
    5.8 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果

(7)新型混合多电平变流器拓扑、故障诊断与容错控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    §1.1. 课题研究背景
    §1.2. 多电平变流器拓扑研究现状
    §1.3. 多电平变流器控制方法的研究现状
        §1.3.1. 多电平脉宽调制技术
        §1.3.2. 电容电压平衡控制
    §1.4. 多电平变流器容错技术综述
        §1.4.1. 故障类型及诊断方法
        §1.4.2. 容错技术研究现状
    §1.5. 本课题研究内容
        §1.5.1. 课题研究内容
        §1.5.2. 论文结构
    参考文献
第2章 新型混合多电平变流器拓扑及运行原理
    §2.1. 引言
    §2.2. 新型混合多电平变流器拓扑的衍生规律
        §2.2.1. 串-并/并-串的演变思想
        §2.2.2. 混合钳位型多电平变流器拓扑
        §2.2.3. 混合级联型多电平变流器拓扑
        §2.2.4. 基于飞跨电容单元的混合ANPC多电平变流器拓扑
        §2.2.5. 混合H桥型多电平变流器拓扑
    §2.3. 混合多电平变流器开关状态及运行原理
        §2.3.1. 混合T-ANPC多电平变流器
        §2.3.2. 混合堆叠式H桥型九电平变流器
    §2.4. 混合多电平变流器比较与分析
        §2.4.1. 器件数量对比
        §2.4.2. 功率损耗分析
    §2.5. 实验验证
    §2.6. 本章小结
    参考文献
第3章 多电平变流器数学建模与分析
    §3.1. 引言
    §3.2. T型三电平并网变流器数学建模
        §3.2.1. 运行原理和调制策略
        §3.2.2. 开关函数模型
        §3.2.3. 动态平均值模型
        §3.2.4. 电容电压平衡控制策略
    §3.3. 多电平变流器通用性数学建模与分析
    §3.4. 仿真与实验
        §3.4.1. 仿真结果
        §3.4.2. 实验结果
    §3.5. 本章小结
    参考文献
第4章 混合多电平变流器PWM调制与控制策略
    §4.1. 引言
    §4.2. 电容电压平衡机理与分析
        §4.2.1. 直流侧中点电压平衡机理
        §4.2.2. 飞跨电容电压平衡机理
    §4.3. 基于逻辑函数组合的有源电压平衡控制
        §4.3.1. 逻辑状态变量的建立
        §4.3.2. 飞跨电容电压平衡控制方法
        §4.3.3. 仿真和实验
    §4.4. 基于占空比调节的有源电压平衡控制
        §4.4.1. 占空比调节规则的建立
        §4.4.2. 飞跨电容电压平衡控制方法
        §4.4.3. 仿真和实验
    §4.5. 本章小结
    参考文献
第5章 混合多电平变流器的模型预测控制
    §5.1. 引言
    §5.2. 多目标优化的预测控制
        §5.2.1. MPC的工作原理
        §5.2.2. 混合多电平变流器MPC特点
    §5.3. 混合T-ANPC多电平变流器模型预测控制
        §5.3.1. 系统离散化建模
        §5.3.2. 混合T-ANPC多电平变流器模型预测控制
        §5.3.3. MPC延时补偿方法
    §5.4. 混合堆叠式H桥型多电平变流器模型预测控制
        §5.4.1. 系统离散化建模
        §5.4.2. 混合堆叠式H桥型九电平变流器模型预测控制
        §5.4.3. 功率损耗分析
    §5.5. 实验验证
        §5.5.1. 混合T-ANPC多电平变流器实验结果
        §5.5.2. 混合堆叠式H桥型九电平变流器实验结果
    §5.6. 本章小结
    参考文献
第6章 多电平变流器故障诊断与容错控制
    §6.1. 引言
    §6.2. T型三电平变流器故障诊断方法
        §6.2.1. 开关管故障特征分析
        §6.2.2. 基于线电压和电容电压偏差信号的故障诊断方法
    §6.3. T型三电平变流器的容错运行策略
        §6.3.1. T型三电平四桥臂容错变流器拓扑
        §6.3.2. 开路故障容错控制方法
        §6.3.3. 中点电压低频脉动抑制
        §6.3.4. 实验验证
    §6.4. 混合T-ANPC五电平变流器容错运行策略
        §6.4.1. 开路故障特征分析
        §6.4.2. 容错控制方法
        §6.4.3. 实验验证
    §6.5. 混合T-ANPC七电平变流器容错运行策略
        §6.5.1. 开路故障特征分析
        §6.5.2. 容错控制方法
        §6.5.3. 实验验证
    §6.6. 可靠性评估与分析
        §6.6.1. 可靠性
        §6.6.2. 变流器可靠性建模
    §6.7. 本章小结
    参考文献
第7章 多电平变流器系统实验平台
    §7.1. 引言
    §7.2. 硬件电路设计
        §7.2.1. d SPACE的结构和特点
        §7.2.2. 主电路器件选择
        §7.2.3. 光耦隔离驱动电路
        §7.2.4. 电压和电流检测电路
        §7.2.5. 信号扩展和死区电路
    §7.3. 软件设计
    §7.4. 实验平台系统构成
    §7.5. 本章小结
    参考文献
第8章 总结与展望
    §8.1. 全文总结
    §8.2. 课题展望
攻读博士学位期间的学术成果
致谢

(8)基于DSP的分级变频软起动器的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 交流异步电动机起动装置的分类和特点
    1.3 异步电动机软起动器研究现状
    1.4 分级变频原理概述
    1.5 本文的主要工作
2 三相异步电动机的起动特性和传统软起动器
    2.1 异步电动机起动特性
        2.1.1 等效电路
        2.1.2 初始转矩特性
        2.1.3 起动电流特性
    2.2 传统软起动器
        2.2.1 传统软起动器控制方式
        2.2.2 传统软起动器停车控制方式
        2.2.3 传统软起动器运行控制方式
3 分级变频控制方式的研究
    3.1 变频起动法的基本原理
    3.2 单相分频原理
    3.3 三相分频原理
    3.4 相位最优组合选择方法
    3.5 分级变频频率切换过程的研究
        3.5.1 最低频率的选择
        3.5.2 中间频率的选择
        3.5.3 频率等级的切换
    3.6 各级子频率触发角的计算
    3.7 电动机分级变频软起动的控制方法
        3.7.1 分级变频控制
        3.7.2 基于功率因数角反馈的软起动方法
    3.8 本章小结
4 分级变频软起动的仿真实验
    4.1 分级变频软起动的仿真模型
        4.1.1 三相电源模块
        4.1.2 晶闸管组模块
        4.1.3 各级子频率触发角模块和率脉冲发生模块
        4.1.4 同步脉冲发生器模块
        4.1.5 旁路接触器模块
        4.1.6 功率因数角反馈模块
        4.1.7 电动机模块及测量显示仿真模块
    4.2 分级变频软起动的仿真结果分析
        4.2.1 电动机直接起动和斜坡电压起动的仿真结果图
        4.2.2 电动机分级变频软起动的仿真结果图
    4.3 本章小结
5 分级变频软起动器的硬件设计
    5.1 分级变频软起动器系统的硬件总体设计
        5.1.1 系统结构
        5.1.2 主电路的确定
        5.1.3 处理器模块的简介
    5.2 分级变频软起动系统的具体电路设计
        5.2.1 电源电路
        5.2.2 同步检测和相序判断电路
        5.2.3 电流同步检测电路
        5.2.4 电压检测电路
        5.2.5 电流检测电路
        5.2.6 晶闸管截止检测电路
        5.2.7 晶闸管脉冲驱动电路
        5.2.8 接触器控制电路
    5.3 本章小结
6 分级变频软起动器的软件设计
    6.1 系统总体程序设计
    6.2 系统运行各部分各模块软件设计
        6.2.1 系统初始化程序设计
        6.2.2 系统自检程序设计
        6.2.3 A/D采样程序
        6.2.4 功率因数角检测程序
        6.2.5 分级变频软起动的软件设计
        6.2.6 软件和硬件抗干扰措施
    6.3 本章小结
7 实验结果测试分析
    7.1 分级变频软起动实验装置的介绍
    7.2 实验结果分析
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
致谢
参考文献
附录

(9)单逆变桥同步双频感应加热电源的数字化逆变控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 感应加热技术
        1.1.1 感应加热的原理
        1.1.2 感应加热技术的应用
        1.1.3 感应加热技术的发展
    1.2 双频感应加热电源
        1.2.1 感应加热装置
        1.2.2 双频感应加热方法
        1.2.3 同步双频复合谐振电路
        1.2.4 同步双频感应加热电源主拓扑
        1.2.5 逆变电路控制方式
    1.3 选题意义和研究内容
        1.3.1 论文选题意义
        1.3.2 论文研究内容
第2章 方案设计与理论分析
    2.1 数字化逆变控制主结构
    2.2 全数字锁相环
        2.2.1 全数字锁相环结构
        2.2.2 数字鉴相器
        2.2.3 数字环路滤波器
        2.2.4 数字压控振荡器
    2.3 数字正弦脉冲调制模块
        2.3.1 SPWM主结构
        2.3.2 数字正弦波发生模块
        2.3.3 数字三角波发生模块
        2.3.4 比较/死区时延模块
    2.4 本章小结
第3章 控制模块的编程和仿真实现
    3.1 数字化仿真平台选择
    3.2 主电路模拟仿真
    3.3 数字锁相环模块设计
        3.3.1 鉴相器
        3.3.2 K计数器式环路滤波器
        3.3.3 数字压控振荡器
        3.3.4 数字锁相环整体仿真
    3.4 SPWM模块设计
        3.4.1 采集波形数据
        3.4.2 波形发生模块
        3.4.3 比较/死区时延模块
        3.4.4 SPWM整体仿真
    3.5 本章小结
第4章 同步双频感应加热电源硬件实验
    4.1 FPGA实验板接口设置
    4.2 FPGA实验板设计
    4.3 实验前期参数测量
        4.3.1 过零采样
        4.3.2 死区时间测量
    4.4 硬件电路实验
        4.4.1 试验设备介绍
        4.4.2 开环实验电路
        4.4.3 闭环实验电路
    4.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

(10)TSC的无冲击动态控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
CONTENTS
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 无功补偿技术的发展及现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 TSC无功补偿原理及关键技术概况
    2.1 无功补偿基本原理
    2.2 TSC的基本原理
    2.3 TSC主接线方式
    2.4 TSC的晶闸管阀和触发电路
        2.4.1 晶闸管阀
        2.4.2 C晶闸管触发电路
    2.5 TSC控制物理量测量和控制策略
        2.5.1 TSC控制物理量测量
        2.5.2 TSC控制策略
    2.6 TSC串联电抗器
第三章 TSC投切时刻数学模型建立与推导
    3.1 TSC模型与分析(单相或者分补)
    3.2 品质因数(Q值)及负载对冲击电流的影响
    3.3 三相TSC投入过程分析
        3.3.1 C相先投入过程分析
        3.3.2 A相先投入过程分析
    3.4 三相TSC切除过程分析
        3.4.1 先切除C相过程分析
        3.4.2 先切除A相过程分析
    3.5 TSC快速重复投切晶闸管闭锁问题分析
        3.5.1 先切除C再投入过程分析
        3.5.2 先切除A再投入过程分析
    3.6 晶闸管闭锁仿真验证
    3.7 本章小节
第四章 TSC硬件电路设计
    4.1 TSC控制系统总体设计
    4.2 控制器系统设计
        4.2.1 基于ADuC7026和单片机的控制器系统
        4.2.2 数据采集电路设计
        4.2.3 改进后的数据采集电路
        4.2.4 采集电路的可靠性分析
        4.2.5 电压同步信号电路
        4.2.6 外扩EPROM电路设计
        4.2.7 串行通信电路
        4.2.8 系统时钟电路
        4.2.9 显示以及键盘电路
    4.3 调节器设计
        4.3.1 过量触发电路
        4.3.2 晶闸管驱动电路
        4.3.3 温度控制驱动电路
    4.4 本章小结
第五章 TSC无功补偿装置的软件设计
    5.1 软件设计的总体框架图
    5.2 控制器程序设计
        5.2.1 中断服务程序设计
        5.2.2 数据处理子程序设计
        5.2.3 投切子程序设计
        5.2.4 通信子程序设计
    5.3 调节器程序设计
    5.4 本章小结
第六章 TSC投切实验与分析
    6.1 电压同步信号验证
    6.2 电压抬升信号验证
    6.3 过零信号验证
    6.4 分相补偿验证
        6.4.1 电容器无残压时投入
        6.4.2 电容器有残压时投入
        6.4.3 单相切除验证
    6.5 三相电容器投入验证
    6.6 TSC快速重复投切晶闸管闭锁问题验证
    6.7 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢

四、晶闸管多功能实验板的功能及应用(论文参考文献)

  • [1]基于PCB埋入封装的SiC功率模块和应用研究[D]. 李永皓. 浙江大学, 2021(08)
  • [2]微秒脉冲叠加恒定直流的高压复合电源设计[D]. 朱赛宇. 安徽理工大学, 2020(07)
  • [3]自动控制原理实验教学改革与建设[J]. 王桂芳,程上方,王进仕,种道彤,赵媛媛. 实验室科学, 2020(04)
  • [4]高精度的程控直流稳压电源的设计[D]. 杨成. 电子科技大学, 2020(07)
  • [5]脉冲电子束源控制系统的研究与设计[D]. 谭清月. 重庆理工大学, 2020(08)
  • [6]一种抗辐射加固CAN总线收发器的设计与实现[D]. 王鹏. 电子科技大学, 2019(04)
  • [7]新型混合多电平变流器拓扑、故障诊断与容错控制研究[D]. 徐帅. 东南大学, 2018
  • [8]基于DSP的分级变频软起动器的研究[D]. 王刚. 西安科技大学, 2015(02)
  • [9]单逆变桥同步双频感应加热电源的数字化逆变控制[D]. 吴健颖. 清华大学, 2015(07)
  • [10]TSC的无冲击动态控制研究[D]. 朱贵辽. 广东工业大学, 2015(10)

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晶闸管多功能实验板的功能与应用
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